單片機(jī)最小系統(tǒng)

單片機(jī)開發(fā)工具知識目標(biāo)熟悉KeilμVision3軟件各菜單的功能熟悉Proteus軟件的基本操作了解QTH系列單片機(jī)仿真器開發(fā)應(yīng)用程序的過程技能目標(biāo)掌握軟件仿真開發(fā)軟件的使用方法掌握硬件仿真開發(fā)軟件的使用方法掌握在線硬件仿真開發(fā)系統(tǒng)的使用方法單片機(jī)開發(fā)工具項目描述單片機(jī)是一門綜合性學(xué)科，需要模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)作為先導(dǎo)知識，還要結(jié)合計算機(jī)使用基礎(chǔ)知識，同時，單片機(jī)又是一門實踐性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)，使用的設(shè)備較多。對于初學(xué)者來說，沒有進(jìn)行理論學(xué)習(xí)、軟件仿真、硬件仿真、程序固化、實物制作的全過程，很難入門，所以在學(xué)習(xí)過程中首先要掌握單片機(jī)開發(fā)工具。單片機(jī)開發(fā)工具相關(guān)知識一、軟件仿真1.KeilμVision3軟件概述圖2-1KeilμVision3主窗口一、軟件仿真1）KeilμVision3軟件的主菜單

（1）File菜單和命令（2）Edit菜單和命令（3）View菜單和命令（4）Project菜單和命令（5）Debug菜單和命令（6）Peripherals菜單和命令（7）Tool菜單和命令（8）SVCS菜單（9）Window菜單（10）Help菜單相關(guān)知識一、軟件仿真2）KeilμVision3中的調(diào)試器圖2-2Debug選項卡圖2-3TargetSetup對話框相關(guān)知識一、軟件仿真2）KeilμVision3中的調(diào)試器

（1）命令窗口（2）反匯編窗口（3）觀察窗口（4）存儲器窗口（5）代碼覆蓋窗口（6）性能分析窗口（7）符號窗口（8）串行窗口（9）工具盒（10）周期更新相關(guān)知識一、軟件仿真3）Debug菜單功能在Debug中可以進(jìn)行兩種類型的代碼調(diào)試：帶調(diào)試信息的源程序代碼調(diào)試和Hex代碼調(diào)試。常用斷點有三種：執(zhí)行斷點（executionbreakpoint）、條件斷點(conditionalbreakpoint）和存取斷點（accessbreakpoint）。相關(guān)知識一、軟件仿真4）Peripherals菜單功能（1）Peripherals菜單中ResetCPU選項用于對模擬仿真的單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位。

（2）Peripherals菜單中的Interrupt選項用于顯示單片機(jī)中斷系統(tǒng)狀態(tài)，選擇Interrupt選項后將彈出如圖2-20所示的窗口。（3）Peripherals

菜單中的I/OPorts選項用于仿真單片機(jī)的并行I/O端口P0口~P3口，選中Port1后將彈出如圖2-21所示的窗口（4）Peripherals菜單中的Serial選項用于仿真單片機(jī)的串行口，單擊該選項將彈出如圖2-22所示的窗口。（5）Peripherals菜單中的Timer選項用于仿真單片機(jī)內(nèi)部定時/計數(shù)器，選擇Timer0選項后彈出如圖2-23所示窗口。相關(guān)知識一、軟件仿真2.調(diào)試方法

啟動KeilμVision3，單擊Project→New→μVisionProject，如圖2-24所示，建立一個項目。從彈出的窗口中,選擇要保存項目的路徑,并輸入項目文件名“EX201”,然后單擊“保存”按鈕，如圖2-25所示。彈出一個選擇CPU型號的對話框，可以根據(jù)所使用的單片機(jī)來選擇，如圖2-26所示。選定CPU型號之后從窗口中可以看到對這個單片機(jī)的基本說明,然后單擊“確定”按鈕。相關(guān)知識一、軟件仿真

2.調(diào)試方法選擇File菜單中的New選項，創(chuàng)建程序文件,如圖2-27所示。在彈出的“編輯”窗口中輸入程序，如圖2-28所示。程序輸入完成后，單擊匯編工具按鈕，系統(tǒng)對程序進(jìn)行編譯。編譯時，系統(tǒng)逐行檢查語法是否有錯誤，有錯時編輯窗口最下面的信息窗口中會列出所有錯誤。雙擊錯誤行，光標(biāo)跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)的程序行，可對錯誤程序進(jìn)行修改，必須一一修改正確，直到?jīng)]有錯誤為止。相關(guān)知識一、軟件仿真

2.調(diào)試方法選擇File菜單中的Saveas選項，如圖2-29所示。從彈出的窗口中,選擇要保存程序文件的路徑,并輸入程序文件名“EX201.C”,然后單擊“保存”按鈕，如圖2-30所示。將剛才創(chuàng)建的程序文件添加到項目中去。先單擊Target1前面的“+”,展開里面的內(nèi)容“SourceGroup1”，然后右擊“SourceGroup1”彈出一個快捷菜單,選擇快捷菜單中的AddFilestoGroup'sourceGroup1'選項，如圖2-31所示。相關(guān)知識一、軟件仿真2.調(diào)試方法從彈出的窗口中選擇剛才保存的文件“EX201.C”,并單擊Add按鈕，將文件添加到項目中，如圖2-32所示。“STARTUP.A51”和“reg.h”自動加入文件目錄下。程序文件添加完畢后，右擊“Target1”彈出快捷菜單，選擇菜單中的OptionsforTarget'Target1'選項，如圖2-33所示。相關(guān)知識一、軟件仿真2.調(diào)試方法從彈出的OptionsforTarget'Target1'窗口中分別選擇Target選項卡、Output選項卡、C51選項卡、BL51Locate選項卡和Debug選項卡，設(shè)置各選項卡中參數(shù)和選項，如圖2-34～圖2-38所示。最后單擊“確定”按鈕，完成各項設(shè)置。相關(guān)知識一、軟件仿真2.調(diào)試方法選擇Project菜單中的Rebuildalltargetfiles選項，建立項目文件，如圖2-39所示。對項目中的程序文件進(jìn)行編譯連接，并生成與項目文件同名的可執(zhí)行代碼及用于EPROM編程的HEX文件。如果沒有錯誤，KeilμVision3環(huán)境將如圖2-40所示。相關(guān)知識一、軟件仿真2.調(diào)試方法選擇Debug菜單中的Start/StopDebugSession選項，開始進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)，如圖2-41所示。進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)后，KeilμVision3開發(fā)環(huán)境將顯示聯(lián)機(jī)狀態(tài)及監(jiān)控程序版本號，如圖2-42所示。調(diào)試時，一般是先用全速命令運行一次，看程序功能是否能實現(xiàn)。若有錯，要反復(fù)修改、調(diào)試程序。相關(guān)知識二、硬件仿真KeilC51軟件只能仿真編寫的C51程序是否正確，不能仿真單片機(jī)接口芯片。硬件仿真需要使用Proteus軟件，下面具體討論Proteus軟件的使用方法。進(jìn)入Proteus仿真環(huán)境。在主窗口建立新文件后，選擇Library菜單中的PickDevice/Symbol選項，如圖2-43所示。在彈出窗口中的Keywords文本框處輸入“89C51”，搜索結(jié)果顯示在Results文本框中，選擇第一項，單擊OK按鈕，如圖2-44所示。相關(guān)知識二、硬件仿真返回主窗口，單擊窗口將AT89C51單片機(jī)放在主窗口中，如圖2-45所示。參照放置單片機(jī)方法，可放置其他元器件，作出電路原理圖。作圖時在每個元件的旁邊會顯示灰色的文字“<TEXT>”，為了使電路圖清晰，可以取消此文字顯示。雙擊此文字，打開如圖2-46所示對話框。切換到Style選項卡，不選中Visible復(fù)選框及其后面的FollowGlobal復(fù)選框，再單擊OK按鈕即可。相關(guān)知識二、硬件仿真作出電路原理圖后可裝載程序文件，裝載程序文件有兩種方法。（1）裝載源程序到Proteus軟件中。先選擇Source菜單中的Add/RemoveSourceFiles選項裝載源程序，然后匯編程序，匯編成功后，再仿真。使用該方法時首先要進(jìn)行兩個軟件的聯(lián)合使用設(shè)置。（2）裝載源程